實驗室回收利用廢舊鋰離子電池正極材料錳*鋰(LiMn2O4)的一種流程如下：(1)廢舊電池可能殘留有單質鋰，拆...
問題詳情：
實驗室回收利用廢舊鋰離子電池正極材料錳*鋰(LiMn2O4)的一種流程如下：
(1)廢舊電池可能殘留有單質鋰，拆解不當易*、着火，為了安全，對拆解環境的要求是__________。
(2)“*浸”時採用HNO3和H2O2的混合液體，可將難溶的LiMn2O4轉化為Mn(NO3)2、LiNO3等產物。請寫出該反應離子方程式________________________________________。
(3)“過濾2”時，洗滌Li2CO3沉澱的*作是________________________________________。
(4)把分析純碳*鋰與二氧化錳兩種粉末，按物質的量1：4混合均勻加熱可重新生成LiMn2O4，升温到515℃時，開始有CO2產生，同時生成固體A，比預計碳*鋰的分解温度(723℃)低很多，可能的原因是__________________________________________________。
(5)製備高純MnCO3固體：已知MnCO3難溶於水、乙醇，潮濕時易被空氣氧化，100℃開始分解；Mn(OH)2開始沉澱的pH＝7.7。請補充由上述過程中，製得的Mn(OH)2製備高純MnCO3的*作步驟【實驗中可選用的試劑：H2SO4、Na2CO3、C2H5OH】：向Mn(OH)2中邊攪拌邊加入____________。
【回答】
隔絕空氣和水分 2LiMn2O4+10H++3H2O2 =2Li++4Mn2++3O2+8H2O 沿着玻璃棒向過濾器中加人蒸餾水至浸沒沉澱，待水自然流出，重複*作2-3次 MnO2作為催化劑，降低了碳*鋰的分解温度 H2SO4溶液至固體溶解,加入Na2CO3溶液，並控制溶液pH<7.7， 過濾，用少量的乙醇洗滌，低於100C真空乾燥.
【分析】
實驗室回收利用廢舊鋰離子電池正極材料錳*鋰(LiMn2O4)的流程，加入HNO3和H2O2的混合液體，得到Mn(NO3)2、LiNO3，加入NaOH溶液，Mn(OH)2和含鋰離子的溶液，過濾，向濾液中加入Na2CO3溶液，得到Li2CO3沉澱，過濾洗滌得Li2CO3，
（1）單質鋰，拆解不當易*、着火，預防着火，就要讓物質與氧氣隔絕，同時鋰是活潑*金屬，與水反應放熱，所以也要隔絕水；
（2）HNO3和H2O2的混合液體與LiMn2O4反應，H2O2作還原劑得到O2，LiMn2O4作氧化劑得到Mn2+，根據得失電子數相等配平方程；
（3）洗滌Li2CO3沉澱的方法：沿着玻璃棒向過濾器中加入蒸餾水至浸沒沉澱，待水自然流出，重複*作 2～3 次，必須要有重複的步驟，保*洗滌乾淨；
（4）二氧化錳作催化劑降低了活化能；
（5）首先轉化要在溶液狀態下進行，先加入H2SO4溶液，固體溶解，引入碳*根，加入碳**，Mn（OH）2 開始沉澱的pH=7.7，控制溶液 pH＜7.7減少錳離子的損失，過濾得到碳*錳，在洗滌乾燥，注意用少量的乙醇洗滌，乾燥時控制在低於 100℃真空環境下進行，避免MnCO3潮濕時易被空氣氧化和分解。
【詳解】
（1）廢舊電池可能殘留有單質鋰，拆解不當易*、着火，預防着火，就要讓物質與氧氣隔絕，同時鋰是活潑*金屬，與水反應放熱，所以也要隔絕水，故*為：隔絕空氣和水分；
（2）HNO3和H2O2的混合液體與LiMn2O4反應，H2O2作還原劑得到O2，LiMn2O4作氧化劑得到Mn2+，根據得失電子數相等配平方程，2LiMn2O4+10 H++3H2O2=4Mn2++2 Li++3O2↑+8H2O，故*為：2LiMn2O4+10 H++3H2O2=4Mn2++2 Li++3O2↑+8H2O；
（3）洗滌Li2CO3沉澱的方法為沿着玻璃棒向過濾器中加入蒸餾水至浸沒沉澱，待水自然流出，重複*作 2～3 次，故*為：沿着玻璃棒向過濾器中加入蒸餾水至浸沒沉澱，待水自然流出，重複*作 2～3 次；
（4）碳*鋰分解温度（723℃），當與二氧化錳混合後，分解温度為550℃，從反應與原理來分析，降低了活化能，故二氧化錳作催化劑，故*為：二氧化錳作為催化劑，降低了碳*鋰分解温度；
（5）首先轉化要在溶液狀態下進行，先加入H2SO4溶液，固體溶解，引入碳*根，加入碳**，Mn（OH）2 開始沉澱的pH=7.7，控制溶液 pH＜7.7減少錳離子的損失，過濾得到碳*錳，在洗滌乾燥，注意用少量的乙醇洗滌，乾燥時控制在低於 100℃真空環境下進行，避免MnCO3潮濕時易被空氣氧化和分解，故*為：H2SO4溶液，固體溶解，加入 Na2CO3，並控制溶液 pH＜7.7，過濾，用少量的乙醇洗滌，低於 100℃真空乾燥。
知識點：氧化還原反應方程式的配平
題型：工業流程題
